优化习题教学 培养创新能力——对一节高中化学习题课的实践与评点，本文主要内容关键词为：创新能力论文,习题论文,高中化学论文,习题课论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
21世纪的教育正在出现一系列新的变革，各国正在更高普及教育的基础上，更加注重提高教育质量和教育效益，培养高素质的富于创新精神和创新能力的人才。我国实施的素质教育最为核心的价值目标也正是对学生创新精神的培植和创新潜能的挖掘。而创新教育是创新人才和创新思想诞生的不竭之源。创新教育是运用教育技术，优化教育资源，把人才学、教育学、创造学、心理学等有关学科的理论知识有机结合起来，结合本学科的特点，构建新型教学模式，帮助学生树立创新志向、发展创新思维、培养创新精神和创新能力的教育。本节高中化学习题课体现了如何以“科学研究的方法”为教学线索，以“问题”为教学手段，创设创新氛围和创新情境，激活创新意识，培养创新能力。诚然，这只是一次实践、探索，因此，评点可使问题的探讨更加深入。
一、问题的提出
在上一节习题课中已分析过“NO[，2]和NO等”混合气体与水作用的有关计算（称为类型Ⅰ）。这节课开始先复习类型Ⅰ的计算方法和实验现象。
问：NO[，2]和NO等气体中“NO等”气体有何要求才属于此类型的计算？举几种气体为例。
评点：此问题不仅是巩固上节课的知识，而且设置了一个陷阱。因为学生根据后者必须满足不与NO[，2]反应且难溶于水的气体，很容易想到O[，2]。果然不出所料，学生举例说NO[，2]和O[，2]也属于此类计算。
问：NO[，2]和O[，2]混合气体与水作用与类型Ⅰ一样吗？由学生讨论。有的提出与类型Ⅰ不同，是属于另一类型的计算。这时就引出一种新的题型：NO[，2]和O[，2]混合气体与水作用的计算（称为类型Ⅱ）。
评点：提出问题是解决问题的开始。爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”提出带探索性的问题有利于激活创新思维。
二、探索问题的过程
问：类型Ⅱ与类型Ⅰ有何不同？同学们思考非常活跃，有的提出反应原理不同：类型Ⅰ只涉及一个反应：
有的学生提出现象不同：类型Ⅰ反应后必有气体剩余，而类型Ⅱ反应后可能有气体剩余，也可能无气体剩余。
问：请大家看屏幕上设计了一个实验：将盛满O[，2]的试管倒立于水槽中，用导管逐渐通入NO[，2]气体，请你预见可能发生的现象？然后让学生回答，并用微机动画模拟学生预见的现象（液面逐渐上升，直至充满试管，然后液面逐渐下降。若滴入紫色石蕊试液，溶液变红）。
评点：让学生预见、猜想可能性有利于培养发散思维，并能激发学习兴趣。“兴趣是最好的老师”，利用多种方法激发学习兴趣，有利于激发学生探索问题的欲望，从而激活创新意识。
下面用改进装置做类型Ⅱ的演示实验，让学生对比预见的现象和实际实验现象是否相符。
问：为什么实际实验的液面未能上升至顶部呢？
评点：不断适时的提出带探索性和启发性的问题，不仅有利于培养学生的发散思维，而且可以利用创设“问题”情景，营造创新气氛，这是形成创新意识的环境条件，有利于培养创新能力。
经讨论发言总结出液面不能上升到顶部有多种原因，主要是用排空气法收集的NO[，2]气体中混有N[，2]。
问：根据以上分析，理论上液面可以上升到顶部，请问怎样推算NO[，2]和O[，2]的体积比？
学生根据两个方程式经处理后得出：
问：根据上面实验的现象：①液面上升；②上升至顶部；③液面下降。你能找出V（NO[，2]）与V（O[，2]）的体积比和以上三种现象的关系吗？
学生总结出三个结论：
现象①：V（NO[，2]）∶V（O[，2]）＜4∶1，剩余O[，2]；
现象②：V（NO[，2]）∶V（O[，2]）=4∶1，无气体剩余；
现象③：V（NO[，2]）∶V（O[，2]）＞4∶1，剩余NO。
应用以上结论做一道例题：有一支容积为12mL的试管内充满O[，2]和NO[，2]的混合气体，然后将试管倒置于水中，充分反应后（1）若无气体剩余，原混合气体中NO[，2]和O[，2]的体积比为多少？（2）若气体剩余2mL，原混合气体中NO[，2]和O[，2]的体积比为多少？由学生得出答案。
评点：以上教学过程是沿着下列线索进行的：
这是符合自然科学研究方法基本过程的。学生掌握这一科学研究方法就是把握了解决自然科学的一把钥匙，是培养创新能力的关键，因这一过程中必然具有创新意识和实践能力等多种能力的综合才能实现。
三、问题的拓宽过程
问：你能预见还有什么气体混合物与水作用与类型Ⅱ的现象相似吗？从而引出类型Ⅲ：NO和O[，2]混合气体与水作用的计算。此为科学方法的第一步：提出问题。第二步收集资料：
并运用微机动画模拟实验；做演示实验。第三步处理资料：恰好完全生成硝酸时
第四步得出规律或结论：
①当V（NO）∶V（O[，2]）＜4∶3，O[，2]过量，剩余O[，2]；
②当V（NO）∶V（O[，2]）=4∶3，恰好反应，无气体剩余；
③当V（NO）∶V（O[，2]）＞4∶3，NO过量，剩余NO。
第五步应用验证：做一道相关练习（略）。
以上各步是在老师引导下由学生完成的。
评点：不要轻易将问题的结论拱手给予学生，而是要学生学会探索问题的方法和过程，勇于去探索问题，在探索过程中培养创新能力。
四、问题的深化过程
问：你还能预见什么混合气体与水作用与类型Ⅱ、Ⅲ相似吗？
评点：这是在类型Ⅱ、Ⅲ问题的基础上，让学生的思维进一步发散。
学生经过议论提出类型Ⅳ：NO[，2]、NO和O[，2]的混合气体与水作用的计算。再运用以上科学研究方法很容易得出结论：当同时分别符合以下比例，与水作用后恰好完全生成硝酸：V（NO[，2]）∶V（O[，2]）=4∶1，V（NO）∶V（O[，2]）=4∶3。做下面练习：
同温同压下，将NO[，2]、NO和O[，2]气体按一定的体积比充满一容器，再倒置于盛水的水槽里，片刻后液体充满容器，则反应前NO[，2]、NO和O[，2]气体的体积比为（）
①1∶1∶1②4∶3∶1③4∶24∶19
④4∶24∶7⑤任意比
A.只有① B.②③ C.①④⑤ D.①③
由学生得出答案D并解释原因。再追问：②④两组各剩余什么气体？
评点：解决类型Ⅳ的过程是将类型Ⅱ、Ⅲ深化的过程。这一过程有利于培养创造性思维。
这节课看起来到此可以告一段落了，但更具有创意的问题还在后头：
问：请观察大屏幕上的几个化学方程式有何规律？怎样运用这一规律解决类型Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的问题？这一问题留作课下思考。
评点：这是培养创造性观察能力。可以看出以上几个化学方程式中除水以外的氮原子与氧原子个数比均为2∶5。这一问题的提出不仅是对这一节课的小结，而且提出探索性问题，使学生感到这节习题课意犹未尽。
体会：①通过多种方法激发学习化学的兴趣，激活创新意识；②创设问题情景，营造创新氛围，培养创新精神；③使学生学会运用自然科学的科学研究方法去探索问题，有利于培养创造性思维能力。
创新能力的前提是必须具有创新意识和创新精神，并在良好的创新氛围的环境下，将包括创新观察能力、创新思维能力、创新想像能力、创新实践能力等综合而成的能力。这是教学的最高目标。